2024秋九年级物理上册 第11章 机械功与机械能11.3 如何提高机械效率教学实录（新版）粤教沪版

2024秋九年级物理上册第11章机械功与机械能11.3如何提高机械效率教学实录（新版）粤教沪版学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：2024秋九年级物理上册第11章机械功与机械能11.3如何提高机械效率教学实录（新版）

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2024年10月20日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力和创新意识。通过实验探究提高机械效率的方法，学生能够理解机械效率的概念，学会分析影响机械效率的因素，并尝试设计实验方案来提高机械效率。此外，课程还将培养学生的团队合作能力和问题解决能力，让学生在实践中体验科学探究的过程，提高科学素养。教学难点与重点1.教学重点：

-理解机械效率的概念：学生需要明确机械效率是有用功与总功的比值，并能够通过公式η=W有/W总来计算。

-掌握机械效率的计算方法：通过具体实例，如斜面提升重物，引导学生计算并比较不同情况下机械效率的变化。

-理解提高机械效率的方法：学生需要学会识别并分析减少额外功和增加有用功的策略。

2.教学难点：

-机械效率的物理意义：学生可能难以理解机械效率是如何反映机械做功的有效性的，需要通过实验和实际案例来加深理解。

-影响机械效率的因素：学生可能难以区分有用功和额外功，需要通过具体实例和图表来帮助学生识别和区分。

-实验设计：学生可能不知道如何设计实验来验证提高机械效率的方法，需要教师提供指导，如控制变量法、多次实验取平均值等。

-实验数据分析：学生可能不擅长从实验数据中提取有效信息，需要教师示范如何分析数据，得出结论。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有2024秋九年级物理上册教材，以便于跟随课程内容学习。

2.辅助材料：准备与机械效率相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强学生对概念的理解。

3.实验器材：准备斜面、滑轮、钩码、计时器等实验器材，确保实验的顺利进行。

4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，确保学生能够有序进行实验和讨论。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台发布预习PPT，要求学生预习机械效率的概念和计算方法。

设计预习问题：提出问题如“如何定义机械效率？”，引导学生思考有用功和总功的关系。

监控预习进度：通过微信群收集预习反馈，确保学生完成预习任务。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读PPT，理解机械效率的基本概念。

思考预习问题：学生思考并记录对机械效率计算的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交至微信群。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生独立学习新概念。

信息技术手段：利用微信群进行预习交流和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示一个滑轮系统的工作视频，引出机械效率的主题。

讲解知识点：讲解机械效率的计算公式和影响因素，如摩擦力等。

组织课堂活动：设计小组实验，让学生测量不同斜面的机械效率。

解答疑问：针对实验中遇到的问题，及时解答学生疑问。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，思考机械效率的原理。

参与课堂活动：学生分组进行实验，记录数据并分析。

提问与讨论：学生在实验过程中提出问题，并与小组讨论解决。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解帮助学生理解机械效率的原理。

实践活动法：通过实验活动让学生亲身体验机械效率的变化。

合作学习法：通过小组合作培养学生的团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：要求学生设计一个提升重物的简单机械，并计算其理论机械效率。

提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，供学生深入学习。

反馈作业情况：批改作业，针对学生的设计提出改进意见。

学生活动：

完成作业：学生根据作业要求，完成机械设计并计算效率。

拓展学习：学生利用拓展资源，探索机械效率的实际应用。

反思总结：学生反思自己的设计，总结经验教训。教学资源拓展1.拓展资源：

-机械效率的历史背景：介绍机械效率的概念是如何随着人类对机械研究的深入而逐渐形成的，包括古代简单机械的应用和发展。

-机械效率的物理意义：深入探讨机械效率在物理学中的地位，以及它如何影响现代机械设计和工程实践。

-不同类型机械的效率分析：介绍不同类型机械（如杠杆、滑轮、斜面等）的效率特点，以及它们在实际应用中的效率比较。

-机械效率的实际应用案例：列举一些实际应用中提高机械效率的案例，如汽车发动机、飞机引擎等。

-机械效率与能量守恒：探讨机械效率与能量守恒定律之间的关系，以及如何在提高机械效率的同时遵循能量守恒定律。

2.拓展建议：

-学生可以阅读有关机械效率的科普书籍，如《物理探秘》中的相关章节，以了解机械效率的发展历程和应用实例。

-鼓励学生参与学校或社区的科学展览，通过观察和讨论不同机械的设计和效率，提高对机械效率的认识。

-建议学生观看一些与机械效率相关的科普视频，如YouTube上的“物理实验”频道，这些视频可以直观地展示机械效率的概念和实验过程。

-学生可以尝试自己动手制作简单的机械，如杠杆或滑轮系统，通过实际操作来观察和测量机械效率。

-在家中或学校实验室，学生可以进行简单的实验，如使用斜面提升重物，通过改变斜面的角度和斜面长度来研究机械效率的变化。

-学生可以收集并分析一些日常生活中的机械效率案例，如电动工具、自行车等，讨论这些机械如何设计以提高效率。

-鼓励学生参与科学竞赛或项目，如学校的科学展览或科技创新活动，通过设计创新机械来提高机械效率。

-学生可以阅读一些关于可持续能源和节能技术的资料，了解如何通过提高机械效率来减少能源消耗。

-通过在线课程或开放课程资源，如MITOpenCourseWare，学生可以学习更深入的机械效率和能量转换知识。作业布置与反馈作业布置：

1.实验报告：要求学生根据本节课的实验内容，撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录、实验结果分析等。通过撰写实验报告，学生能够巩固对机械效率概念的理解，并提高实验报告的撰写能力。

2.机械效率计算题：布置几道机械效率的计算题，让学生运用所学知识计算不同机械的效率。题目可以包括不同类型机械（如杠杆、滑轮、斜面等）的效率计算，以及实际应用中的机械效率计算。

3.案例分析：提供一些实际应用中的机械效率案例，要求学生分析案例中机械效率的影响因素，并提出提高机械效率的建议。通过案例分析，学生能够将所学知识应用于实际，提高分析问题和解决问题的能力。

4.创意设计：鼓励学生设计一个简单的机械系统，并计算其理论机械效率。要求学生说明设计思路，并解释如何提高机械效率。通过创意设计，培养学生的创新意识和实践能力。

作业反馈：

1.实验报告反馈：对学生的实验报告进行批改，重点关注实验原理、实验步骤、实验数据记录和实验结果分析等方面。针对存在的问题，如实验原理理解不透彻、实验步骤描述不准确、实验数据记录不规范等，给出具体的修改建议。

2.机械效率计算题反馈：对学生的计算题进行批改，检查计算过程是否正确，计算结果是否准确。针对学生的错误，如计算公式应用错误、计算步骤遗漏等，给出正确的计算过程和结果，并解释错误原因。

3.案例分析反馈：对学生的案例分析进行批改，重点关注案例分析的方法、分析结果的合理性以及提高机械效率的建议的可行性。针对学生的不足，如案例分析角度单一、分析结果不合理等，给出改进建议，并鼓励学生从多个角度进行分析。

4.创意设计反馈：对学生的创意设计进行批改，重点关注设计思路的合理性、设计的创新性以及提高机械效率的建议的可行性。针对学生的不足，如设计思路不清晰、设计缺乏创新性等，给出具体的修改建议，并鼓励学生发挥创意，提高设计质量。课后作业1.作业题目：一物体通过一个斜面上升高度为h，斜面的长度为L，已知物体的重力为G，斜面的倾角为θ，假设没有摩擦力，求该斜面的机械效率。

解答过程：机械效率η=有用功/总功=Gh/(F*L)=Gh/(G*L*cosθ)=h/(L*cosθ)。

2.作业题目：一个滑轮组由两段绳子组成，物体通过滑轮组提升高度为h，滑轮组的机械效率为75%，物体的重力为100N，求提升物体所需的力。

解答过程：机械效率η=有用功/总功，有用功W有=Gh，总功W总=F*2h，所以F=W有/(2*η*h)=100N/(2*0.75*h)=40N/h。

3.作业题目：一个滑轮组的机械效率为80%，如果使用一个额外的滑轮来提升物体，新的机械效率将增加到多少？

解答过程：新机械效率η'=1/(1+(m-1)/2)，其中m是滑轮组的机械效率。η'=1/(1+(0.8-1)/2)=1/(1-0.4/2)=1/(1-0.2)=1/0.8=1.25，即125%。

4.作业题目：一个斜面的长度为4米，物体通过斜面上升的高度为2米，斜面的倾角为30度，假设斜面光滑无摩擦，求物体的重力。

解答过程：斜面的有用功W有=Gh=G*h*sinθ=G*2*sin30°=G*1。由于斜面光滑无摩擦，总功W总=W有，因此G=W有/h*sinθ=1/2*sin30°=1/2*0.5=0.25N。

5.作业题目：一个滑轮组的机械效率为60%，物体通过滑轮组提升高度为3米，物体的重力为500N，求提升物体所需的力。

解答过程：机械效率η=有用功/总功，有用功W有=Gh=500N*3m=1500J。总功W总=W有/η=1500J/0.6=2500J。所需的力F=W总/(n*h)，其中n是绳子的段数，假设为2，则F=2500J/(2*3m)=250N/6=41.67N（约等于42N）。教学反思与改进亲爱的同事们，大家好！今天我想和大家分享一下我在上完“如何提高机械效率”这节课后的反思和改进计划。

首先，我想谈谈我对这节课的整体感受。通过实验和讨论，我觉得学生们对机械效率的概念有了更深入的理解。但是，我也发现了一些需要改进的地方。

第一点，我觉得在讲解机械效率的计算公式时，可能过于侧重于理论讲解，而忽视了实际操作的应用。有些学生对于公式的应用还是感到有些困难，特别是在面对复杂问题时。因此，我打算在未来的教学中，增加一些实际案例的讲解，让学生能够将理论知识与实际问题相结合。

第二，我发现有些学生对于实验过程中的数据处理不够熟练。在实验报告中，有些学生对于误差的分析和结果的讨论不够深入。为了解决这个问题，我计划在接下来的课程中，更加注重实验操作的规范性，并引导学生进行更加深入的实验数据分析。

第三，我注意到在课堂讨论环节，有些学生比较沉默，不善于表达自己的观点。这可能是因为他们对机械效率的概念理解不够深入，或者是不敢在同学面前发言。为了提高学生的参与度，我计划在课堂上多设置一些小组讨论的环节，鼓励学生积极参与，并在小组讨论的基础上，进行全班分享，以此激发学生的思考和表达能力。

第四，我在批改作业时发现，部分学生的作业中存在概念混淆的问题。例如，有些学生会将机械效率与功率混淆，还有些学生无法区分有用功和总功。针对这一问题，我打算在课后通过在线答疑、小组辅导等形式，帮助学生解决作业中的问题，并确保他们能够准确理解并运用所学知识。

现在，让我来谈谈具体的改进措施：

首先，我会调整课堂讲解的节奏，增加实际案例的分析，让学生能够更好地理解机械效率的概念和应用。同时，我会准备一些互动环节，如角色扮演、小组竞赛等，以激发学生的学习兴趣。

其次，我会加强对实验操作的指导，确保学生在实验过程中能够规范操作，并且能够对实验数据进行准确记录和分析。此外，我还会鼓励学生在实验报告中提出自己的见解，并对实验结果进行讨论。

再次，我会通过课堂提问、小组讨论等方式，提高学生的参与度，鼓励他们积极表达自己的观点。同时，我会注意观察学生的反应，及时发现那些不善于表达的学生，并给予他们更多的关注和指导。

最后，我会定期检查学生的作业，针对作业中出现的问题，进行个别辅导，确保每位学生都能够掌握机械效率的相关知识。板书设计①机械效率概念

-机械效率的定义：η=有用功/总功

-机械效率的公式：η=W有/W总

-机械效率的单位：百分比（%）

②影响机械效率的